河南平顶山单梁桥式起重机厂家(18738555339)生产销售桥式起重机、门式起重机,龙门吊、冶金起重机、水工启闭机双梁起重机及非标起重机、起重机配件,龙门吊型号,各种规格减速机等产品。
河南平顶山单梁桥式起重机销售厂家对单梁起重机主梁进行疲劳强度校核
确定疲劳载荷谱
载荷分类:首先要明确单梁起重机在工作过程中所承受的各种载荷。主要包括起升载荷(由起重量产生)、自重载荷、风载荷、惯性载荷等。起升载荷是引起疲劳的关键因素,其大小与起重量有关。例如,在港口装卸起重机中,起重量可能达到几十吨甚至上百吨。自重载荷是主梁自身重量产生的恒定载荷,风载荷则与工作环境的风速和起重机的迎风面积有关,惯性载荷是在起重机起升、制动过程中由于加速度产生的载荷。
工作循环分析:分析起重机的工作循环,确定一个工作循环内的载荷变化情况。例如,起重机吊起货物、移动到指定位置、放下货物,这一过程构成一个工作循环。在这个过程中,载荷从空载到满载再到空载发生变化。通过对大量工作循环的统计分析,得到不同载荷出现的频率,以此构建疲劳载荷谱。可以采用雨流计数法等方法来统计载荷循环次数和幅值。
计算应力幅
力学模型建立:根据主梁的结构和受力情况,建立力学模型。对于单梁起重机主梁,通常可以简化为梁的力学模型。考虑主梁在不同载荷作用下的弯矩和剪力分布,例如,在起升载荷作用下,主梁跨中位置会产生最大弯矩。采用材料力学中的公式,如(对于简支梁受集中力,跨度为时计算跨中弯矩)来计算弯矩,进而计算应力。
应力幅计算方法:应力幅是疲劳强度校核中的重要参数,它等于最大应力与最小应力之差。在计算应力时,要考虑不同载荷组合下的应力情况。例如,在满载起升时,主梁跨中位置产生最大弯曲应力,在空载时产生最小弯曲应力,两者之差即为应力幅。对于复杂的受力情况,可能还需要考虑剪切应力的影响,采用组合应力公式,如第三强度理论公式(为正应力,为剪应力)来计算等效应力幅。
选择疲劳强度校核方法
名义应力法:这是一种常用的方法。根据材料的疲劳极限(通过材料试验获得)和应力集中系数来校核疲劳强度。首先确定材料的疲劳极限(在对称循环应力下材料能承受无限次循环的最大应力幅值),考虑应力集中系数(由于结构形状突变等因素导致局部应力增大的系数),通过公式进行疲劳强度校核,其中是许用应力幅,它与材料的疲劳极限、安全系数等因素有关。
局部应力 - 应变法:对于存在局部应力集中的部位,如主梁的连接部位、开孔部位等,局部应力 - 应变法更能准确地评估疲劳强度。该方法通过分析局部的应力应变历程,结合材料的循环应力 - 应变曲线和疲劳寿命曲线(如曲线,为疲劳寿命,为应变幅值)来计算疲劳寿命。但这种方法需要更详细的材料性能数据和复杂的计算过程。
考虑安全系数和修正因素
安全系数确定:在疲劳强度校核中,要考虑安全系数。安全系数的大小取决于起重机的工作级别、使用环境等因素。对于工作级别高(如 A6 - A8)的起重机,由于其工作频繁,疲劳损伤积累快,安全系数应适当取大些,一般安全系数取值在 1.3 - 1.5 之间。
修正因素考虑:还需要考虑一些修正因素,如尺寸效应、表面质量等。尺寸效应是指构件尺寸增大时,疲劳强度会降低,一般通过尺寸系数进行修正。表面质量好的主梁(如经过精细加工、表面光滑的主梁)疲劳强度相对较高,而表面有缺陷(如腐蚀坑、划痕)的主梁疲劳强度会降低,需要通过表面质量系数进行修正。这些系数可以通过相关的标准或试验数据获得。
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